Kotlin 型別檢查與轉型 (Type Checks and Casts)

Kotlin 的型別系統非常聰明，最著名的特性就是 Smart Casts (智慧轉型)。 這讓你不需要像 Java 那樣寫一堆重複的轉型程式碼。

is 與 !is 運算子

用來檢查一個物件是否屬於某個型別 (相當於 Java 的 instanceof)。

if (obj is String) {
    println(obj.length)
}

if (obj !is String) { // 不是 String
    println("Not a String")
}

Smart Casts (智慧轉型)

當你用 is 檢查過型別後，編譯器會自動把變數當作該型別來處理！ 你不需要再寫 (String) obj 這種轉型程式碼。

fun demo(x: Any) {
    if (x is String) {
        // x 自動被轉型成 String，可以直接呼叫 .length
        println(x.length) 
    }
}

邏輯運算中的 Smart Casts

Smart Casts 甚至在 && 和 || 的右側也有效：

// 如果 x 不是 String，|| 後面就不會執行，所以右邊 x 一定是 String
if (x !is String || x.length == 0) return

// 如果 x is String 為真，&& 右邊 x 就會被視為 String
if (x is String && x.length > 0) {
    println(x.length)
}

顯式轉型 (Explicit Casts)

如果你確定某個變數是特定型別，可以使用 as 運算子強轉。

Unsafe Cast (as)

如果轉型失敗，會拋出 ClassCastException。

val x: Any = "Hello"
val s: String = x as String // OK
val i: Int = x as Int       // Exception!

Safe Cast (as?)

推薦使用！如果轉型失敗，會回傳 null，而不會拋出例外。

val x: Any = "Hello"
val i: Int? = x as? Int // 回傳 null
println(i) // null

只有 Unsafe Cast 才會拋出例外

如果是 as? (Safe Cast)，轉型失敗只會回傳 null，所以為了程式的穩定性，強烈建議優先使用 as?。

泛型轉型的陷阱 (Unchecked Casts)

由於 Java/Kotlin 的泛型在執行時期會被 擦除 (Type Erasure)，所以你無法在 runtime 檢查泛型的具體型別。

val list: List<Any> = listOf(1, 2, 3)

// 警告：Unchecked cast: List<Any> to List<String>
// 這行程式碼在編譯時只會警告，執行時會成功 (因為 runtime 只知道它是 List)
val strings = list as List<String> 

// 但當你試圖存取元素時，就會爆掉！
// println(strings[0].length) // ClassCastException: Integer cannot be cast to String

要解決這個問題，通常需要使用 reified type parameters (inline function)，這會在之後的 泛型 章節介紹。

Type Aliases (型別別名)

如果你的型別名稱很長，或是由多個泛型組成，可以使用 typealias 取個好讀的別名。

// 為複雜的 Map 型別取別名
typealias UserMap = Map<String, List<String>>

// 為函數型別取別名
typealias ClickHandler = (Int, String) -> Unit

fun main() {
    val users: UserMap = mapOf()
    val handler: ClickHandler = { id, name -> println("$id: $name") }
}
  • typealias 不會產生新的類別，它只是原本型別的代稱 (完全等價)。
  • 通常定義在檔案的最上層 (Top Level)。

總結

  1. 先用 is 檢查。
  2. 享受 Smart Casts 的便利，不用手動轉。
  3. 如果真的要強轉，盡量用 as? 避免崩潰。
  4. 小心泛型的 Unchecked Casts。